多线程基础
1、线程与进程（面试经常问到）
进程：现在的操作系统几乎都支持多任务执行，对计算机来说，每一个任务就是一个进程。
线程：一个进程可能会派生或者创建很多线程，线程是程序执行的一个路径，每一个线程都有自己的局部变量表、程序计数器（指向正在执行的指令指针）以及各自的生命周期。结合操作系统知识来讲，一个进程中有很多个线程，它们的运行其实和cpu执行时间片有关，因为cpu处理的速度很快，多个线程执行时切换的速度很快，所以看起来像是同时执行（并发的）。
2、线程的创建、启动
创建线程：构造Thread类。
Thread run()源码：
@Override
public void run(){
//如果构造Thread时传递了Runnable,则会执行runnable的run()
if(target != null){
target.run();
}
//否则需要重写Thread的run()
}真正的逻辑在run()中，是线程的执行单元，用start()方法启动线程。
实现线程的执行单元有两种方式：
（1）重写Thread的run()，实际上Thread实现了Runnable接口，该run()不能共享，线程A不能把B的run()当做自己的执行单元。
Thread实现了Runnable源码：
//截取了一小段代码
public class Thread implements Runnable {
/* Make sure registerNatives is the first thing <clinit> does. */
private static native void registerNatives();
static {
registerNatives();
}
private volatile String name;
private int priority;
private Thread threadQ;
private long eetop;
//其他属性、方法等
//......
}（2）实现Runnable的run()，并将Runnable实例用作构造Thread的参数，可以共享，使用同一个Runnable的实例构造不同的Thread实例。
实现Runnable，将线程的控制和业务逻辑彻底分离开来。
Runnable接口源码：
public interface Runnable {
/**
* When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
* to create a thread, starting the thread causes the object's
* <code>run</code> method to be called in that separately executing
* thread
*/
public abstract void run();
}模拟营业大厅叫号机，使用同一个Runnable,资源共享：
/**
* 模拟营业大厅叫号机，使用同一个Runnable,资源共享
*/
public class TicketRunnable implements Runnable{
private int index = 1;
private final static int MAX = 50;
@Override
public void run() {
while(index <= MAX){
System.out.println(Thread.currentThread() + "的号码是" + (index++));
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String args[]){
final TicketRunnable ticketRunnable = new TicketRunnable();
Thread thread1 = new Thread(ticketRunnable,"一号窗口");
Thread thread2 = new Thread(ticketRunnable,"二号窗口");
Thread thread3 = new Thread(ticketRunnable,"三号窗口");
Thread thread4 = new Thread(ticketRunnable,"四号窗口");
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
thread4.start();
}
}
3、线程的生命周期
线程生命周期状态图：
- new 不处于执行状态，没有调用start()启动该线程。
- runnable:此时已经在JVM的线程中创建了一个线程，调用了start(),执行与否需要听令于CPU的调度。
- running:cpu通过轮询或者其他方式从任务队列中选中线程，开始真正执行自己的逻辑代码。
此时可能发生如下状态转变：
（1）调用stop方法或者判断某个逻辑标识-->terminated(结束)
（2）调用sleep或者wait而进入wait set-->blocked(阻塞)
（3）获取某个锁资源，加入到该锁的阻塞队列中-->blocked
（4）cpu调度器轮询该线程放弃执行-->runnable
（5）调用yield(),放弃cpu执行权-->runnable
- blocked:阻塞状态。
此时可以切换以下状态：
（1）调用stop方法或者意外死亡-->terminated(结束)
（2）线程阻塞结束，如读取到想要的数据字节-->runnable
（3）线程完成了指定时间的休眠-->runnable
（4）wait中线程被其他线程notify/notifyAll-->runnable
（5）线程获取到了某个锁资源-->runnable
（6）线程阻塞过程中被打断，如其他线程调用interrupt()-->runnable
- terminated:最终状态。
4、Thread API
（1）sleep()：给定一个休眠的时间，以系统的定时器和调度器的精度为准，不会放弃monitor锁的所有权
TimeUnit可代替sleep
（2）yield()：提醒调度器放弃当前cpu资源，若当前资源不紧张，调度器会忽略这种提醒，线程running-->runnable
（3）interrupt()：
一般来讲，调用这些方法会使得当前线程进入阻塞状态：
- Object的wait方法
- Thread的sleep方法
- Thread的join方法
- InterruptibleChannel的io操作
- Selector的wakeup方法
另外一个线程调用被阻塞线程的interrupt方法，会打断这种阻塞，称为可中断方法。
一个线程的阻塞状态被打断，会抛出一个InterruptedException。
（4）isInterrupted()：Thread的一个成员方法，判断当前线程是否被中断，仅仅是对interrupt标识的判断，可中断方法如sleep()获得中断信号（捕获到InterruptredException）之后会擦除interrupt标识。
（5）interrupted()：是一个静态的方法，也用于判断当前线程是否被中断，调用该方法会直接擦除interrupt标识，若当前线程被打断，第一次调用interrupted()会返回true并立即擦除了interrupt标识，第二次及以后的调用都会返回false，除非在此期间又一次被打断。
（6）join()：与sleep一样是可中断方法。join某个线程A，会使得当前线程B进入等待，直到线程A结束生命周期，或者到达给定的时间。通常都是main线程等到其他多个线程执行完毕后再继续执行，其他多个线程之间并不需要互相等待。
5、关闭线程
（1）线程运行结束，完成使命正常退出。
（2）捕获中断信号关闭线程。
（3）使用volatile修饰的flag开关控制。
（4）RuntimeException 异常退出。
（5）进程假死（某个线程阻塞，死锁）。